高等构造地质作业资料
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总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 沉积岩中的层理和韵律层理及岩浆中的成分分异层理和流面等是_____;变形变质作用中形成的各种劈理、片理、片麻理和各种破裂面是_____。
(4分)(A) 次生面理,原生面理(B) 透入性面理,非透入性面理(C) 原生面理,次生面理(D) 非透入性面理,透入性面理参考答案:C2. 下面哪种线理是小型A型线理理_____。
(4分)(A) 石香肠构造(B) 交面线理(C) 生长线理(D) 铅笔构造参考答案:C3. 连续劈理按照结构和矿物粒度可以分为_____。
(4分)(A) 流劈理、破劈理和滑劈理(B) 板劈理、千枚理和片理(C) 轴面劈理和层间劈理(D) 褶劈理、破劈理和板劈理参考答案:B4. 根据劈理的结构可以将劈理分为_____和_____。
(4分)(A) 板劈理,滑劈理(B) 连续劈理,不连续劈理(C) 滑劈理,千枚理(D) 破劈理,滑劈理参考答案:B5. 将岩石按照一定的方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造是为劈理。
劈理具有域结构,表现为劈理中的_____和_____相间的平行排列。
(4分)(A) 片状矿物,粒状矿物(B) 暗色矿物,浅色矿物(C) 劈理域,微劈石(D) 针状矿物,板状矿物参考答案:C6. 下面哪种劈理不是连续劈理_____。
(4分)(A) 板劈理(B) 片理(C) 千枚理(D) 褶劈理参考答案:D7. 线理延伸方向与应变椭球体X(或者A)轴一致者称为_____。
(4分)(A) 交面线理(B) A型线理(C) 皱纹线理(D) B型线理参考答案:B8. a线理与b线理分别平行于应变椭球的_____。
(4分)(A) 长轴与短轴(B) 长轴与中间轴(C) 短轴与长轴(D) 中间轴与短轴。
参考答案:A9. 面理按照形成和发育过程可以分为_____。
(4分)(A) 透入性面理和非透入性面理(B) 主要面理和次要面理(C) 原生面理和次生面理参考答案:A10. 褶皱岩层转折端附近,强岩层和弱岩层中劈理组合形态分别表现为_____。
地质体:各种成因的自然岩石体或土质体。
特点:形态各异,尺度多样, 性状不同。
地质体界面:地质体之间及其内部几何和物理(物质)的界面。
特点:多类型、多尺度、多成因。
面状构造: 指地质体中几何或物理(物质)呈面状的地质体界面。
线状构造:指地质体中几何或物理(物质)的呈线条状的地质体。
面状构造(平面状)的产状是以地质界面在空间的延伸方位,以及倾斜程度来确定的。
任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角这三个数据表示。
tan β=tan α×cos ωα倾角 β视倾角 ω两倾向线夹角 倾伏向(指向): 斜直线体在水平面上正投影线所指示的该直线下倾斜的方位。
正投影线之间所夹的锐角。
侧伏角:当线状构造(直线状地质体)包含在某一倾斜平面内时,此线状构造或线状体与该平面走向线间所夹之锐角即为该线状体在这个倾斜平面的侧伏角。
侧伏向(指向):就是构成上述侧伏锐角的走向线的那一端的方位。
原生构造:是指岩石在固结成岩作用过程中,由沉积作用、压实固结作用,以及岩浆结晶作用等非构造变形作用形成的构造;沉积岩和岩浆岩都具有原生构造;严格讲,变质岩没有原生构造。
非构造原生构造:是指岩石在沉积过程中,或尚未完全固结成岩时发生变形形成的原生构造,也称软沉积变形构造、同沉积变形构造。
它是由构造动力之外的作用力,即重力作用和物体内部变化所产生的力形成的构造。
形成原因:沉积物差异压实引起的构造;饱和沉积物脱水形成的构造;未完全固结成岩块体滑塌有关的构造;卷曲、滑塌和压模:由于粘土质、泥质沉积物在未完全固结时的可塑性、孔隙压力效应、上覆沉积物压实等因素,使尚未完全固结的沉积物发生变形形成的构造。
层理:是沉积岩中最普遍、最重要的原生构造。
层理是以岩层内部的成分、结构、粒度、胶结物和颜色等特征在剖面上以突变或渐变所显示出的一种成层性的地质界面。
面向: 是指成层岩层由老到新岩层顶面法线所指的方向。
层序: 是指地层由老到新排列的顺序。
《高等构造地质学》读书笔记1. 高等构造地质学概述高等构造地质学是研究地球表面的构造、变形和演化规律的一门学科。
它主要关注地球内部的构造、岩石圈的变形和演化过程,以及这些过程对地表形态和地貌的影响。
高等构造地质学的研究范围包括地壳、地幔和地核三个层次,涉及板块构造、地震活动、火山作用、岩浆活动、变质作用等多个方面。
在高等构造地质学中,板块构造是一个核心概念。
地球表面被划分为若干个大块,称为板块。
这些板块在地球内部的热流驱动下不断地运动、碰撞和分离。
板块构造理论认为,地球上的地震、火山等自然灾害以及地表的地貌变化都是由板块运动引起的。
通过对板块构造的研究,我们可以更好地理解地球的历史演化过程,预测未来的地质事件,为资源开发和环境保护提供科学依据。
除了板块构造外,高等构造地质学还关注其他重要的构造现象,如断层、褶皱、逆冲构造等。
断层是由于地壳运动引起的岩层断裂现象,通常伴随着地震活动。
褶皱是地壳在水平方向上的压缩和伸展,形成山脉和高原等地貌特征。
逆冲构造是指两个相互碰撞的板块发生相对滑动的现象,导致地壳的拉张变形,形成山脉和岛弧等地貌结构。
高等构造地质学的发展离不开现代地球科学的技术手段,如地震勘探、地磁探测、重力测量等。
这些技术手段为我们提供了丰富的地球内部信息,有助于揭示地球的内部结构和演化过程。
高等构造地质学与其他学科的交叉融合也为其发展提供了新的动力。
与古生物学、气候学、生态学等领域的合作,有助于我们更全面地认识地球的历史和现状,为人类社会的发展提供可持续发展的资源保障。
1.1 研究对象和意义构造地质学作为一门学科,主要研究地壳构造的形成、发展和分布规律。
在《高等构造地质学》中,研究对象聚焦于地壳的构造特征与演化过程,涉及地质构造的各个方面,包括岩石、地层、地质界面、断裂系统以及地球物理场等。
深化对地球科学的理解:通过对地壳构造的研究,可以进一步揭示地球的内部结构、物质组成和运动机制,深化对地球科学的整体理解。
总分: 100分考试时间:分钟单选题1. 构造窗指_____。
(4分)(A) 在原地系统岩石广布的区内,因剥蚀出露的一小片被断层所围限的外来系统岩石(B) 在外来系统岩石分布区,因剥蚀而残留一小片被断层围限的原地系统岩块(C) 在地形较高处看到的孤立的地质体(D) 在地形低洼处的不同于其周围岩石的地质体参考答案:A2. 下列地质构造中,哪一个主要是由于挤压作用形成的构造_____。
(4分)(A) 拉分盆地(B) 盆岭构造(C) 花状构造(D) 逆冲推覆构造参考答案:D3. 下图中,A、B分别是_____。
(4分)(A) 地堑、地垒(B) 沉陷、隆升(C) 盆地、穹隆参考答案:A4. 下列地质构造中,哪一个不是伸展构造_____。
(4分)(A) 拆离断层(B) 断陷盆地(C) 变质核杂岩(D) 飞来峰参考答案:D5. 在哪种剖面上可较准确测得断层两盘的地层断距_____。
(4分)(A) 垂直地层走向的剖面(B) 平行地层走向的剖面(C) 垂直断层走向的剖面参考答案:A6. 台阶式逆冲推覆构造主要由哪两个部分组成_____。
(4分)(A) 上盘、下盘(B) 逆冲、平移(C) 断坪、断坡(D) 外来系统、本地系统参考答案:C7. 飞来峰和构造窗是_____断层的产物。
(4分)(A) 正断层(B) 逆冲断层(C) 平移断层(D) 韧性剪切带参考答案:B8. 伸展构造是岩石圈在_____作用下形成的一种特殊的构造组合系统。
(4分)(A) 拉伸(B) 挤压(C) 剪切参考答案:A9. 下面哪一个构造现象不能判别韧性剪切带的运动方向_____。
(4分)(A) S-C面理(B) 云母鱼构造(C) 不对称波痕(D) 旋转碎斑系参考答案:C10. 正断层形成的安德森模式是_____。
(4分)(A) σ2直立,σ1、σ3 水平(B) σ1直立,σ2、σ3 水平(C) σ3直立,σ1、σ2 水平参考答案:B11. 下列地质构造中,哪一个是伸展构造_____。
作业1 读倾斜岩层地质图并绘剖面图1)阅读、分析凌河地形地质图,尝试将该地质图按色普标准上色。
2)判别哪些地层是水平岩层?哪些地层是倾斜岩层?上白垩统砂岩层、下白垩统砾岩层是水平岩层。
上二叠纪页岩砂岩层、中二叠纪泥灰岩层、下二叠纪薄层石灰岩层、上石炭统页岩砂岩层、下石炭统页岩煤层以及中泥盆统白云岩砂岩层是倾斜岩层。
3)求出凌河地区K1岩层的厚度、求C1地层的产状(间接法)。
K1的岩层厚度为200m。
tana=100/210=0.476,则a=25.45o。
则C1的产状为180o∠25.45o。
作图方法如下:4)用“V”字形法则分析图区各岩层产状、露头分布特征扩露头宽度变化,阐述各地层间的接触关系。
上白垩统砂岩层K2、下白垩统砾岩层K1是水平岩层。
上二叠纪页岩砂岩层P3、中二叠纪泥灰岩层P2、下二叠纪薄层石灰岩层P1这三个岩层根据V字形法则可以观察出线同、曲率小的特点,则可以分析出这三个岩层的倾向与团包山的坡向相反。
上石炭统页岩砂岩层C2、下石炭统页岩煤层C1这两个地层表现出同大线反的特点,说明这两个岩层与马鞍山的坡向一致,且倾角大于坡角。
中泥盆统白云岩砂岩层D2岩层表现出同大线反的特点,说明这两个岩层与马鞍山的坡向一致,且倾角大于坡角。
各个岩层的露头宽度变化为在山坡陡峭处窄,在相对平缓处就相对宽些。
中泥盆统白云岩砂岩层D2与下石炭统页岩煤层C1的接触关系为整合关系,上石炭统页岩砂岩层C2与下石炭统页岩煤层C1为平行不整合,上石炭统页岩砂岩层C2与下二叠纪薄层石灰岩层P1是整合关系,下二叠纪薄层石灰岩层P1与中二叠纪泥灰岩层P2是整合关系。
中二叠纪泥灰岩层P2与上二叠纪页岩砂岩层P3是整合关系,上二叠纪页岩砂岩层P3与下白垩统砾岩层K1是角度不整合,下白垩统砾岩层K1与上白垩统砂岩层K2是整合关系。
5)绘制图中A-B地质剖面图。
构造地质学课程设计报告第一章前言1.1实习目的综合作业是使我们学生能够比较全面掌握构造地质学的基本理论、知识和技能,以提高自己分析并解决地质构造实际问题的能力,对所学到的知识做到学以致用的一种强化手段,同时,培养自己读图、作图以及提高自己运用理论知识分析构造问题的能力,在综合读图,分析图的过程中再次将所学的知识进行巩固和系统化的整合,并进一步理解所学知识在实践应用中的转换方法,提高实践动手的能力与综合素质。
1.2实习要求在对选定的图幅进行全面分析后,编出一副构造纲要图、两幅地质剖面图以及说明地质构造和构造发展史的文字概述。
1.3所读图幅情况名称:景陵峪地质图,其比例尺为:1:100000,总面积为(18.2*1000m)(14.1*1000m)=2566.2km2,地貌特征为:由图上标高可以观察到最高海拔为1180m(平望岗处),最低海拔为250m(平望岗北部边缘),由地质图亦可以观察到景陵峪地区河流、山地、沟谷、丘陵等地貌均发育较好,河流依照地势基本为南北走向。
根据地质图综合作业的要求,结合杨梅忠老师的指导,最后完成的作业为:景陵峪构造纲要图一幅,景陵峪地质剖面图两幅,景陵峪地质构造的说明分析及构造发展史等相关内容。
第二章地层与岩体特征根据图例判断地层的连续性与否,在结合地质图上地层的出露特征及产状,可以看出景陵峪地区最新出露地层为第四系(Q4),最老地层为下志留统(S1),中间缺失上志留统(S3),下泥盆统(D1),三叠系(T),侏罗系(J),下第三系的始新统(E2)和渐新统(E3),以及第四系的上中下更新统(Q3、Q2、Q1)地层,其它时代的地层发育较好,出露较全,各地层划分标志明显,易于识别。
全区范围内出露的地层有下志留统(S1)、中志留统(S2)、中泥盆统(D2)、上泥盆统(D3)、下石炭统与中石炭统(C1+2)、上石炭统(C3)、二叠系(P)、下白垩统(K1)、上白垩统(K2)、古新统(E1)和全新统(Q4)。
姓名班级学号构造地质学作业(一)一、名称解释1、构造地质学——构造地质学是广义构造学的一个分支学科,研究各类地质体(岩石、岩层、岩体)在力的作用下发生的变形形成的各种构造现象;主要研究这些构造的几何形态、组合型式、形成机制和演化进程,探讨产生这些构造的作用力的方向、方式和性质。
2、构造尺度——构造尺度主要是指构造的规模,地壳与岩石圈中的构造规模相差极大,大至全球,小至纳米。
3、微型构造——主要指偏光显微镜下显示的构造,如云母鱼、亚颗粒、变形纹等。
4、产状——指面状或线状构造的方位和空间状态,即指其与水平参考面和地理方位之间的关系。
5、侧伏向——构成侧伏锐角的走向线那一端的方位。
6、面向——是指成层岩层顶面法线所指的方向,是成层岩系中岩层有老变新(由底面至顶面)的方向。
7、软沉积变形——是指沉积物尚未固结成岩时发生的变形,如卷曲层理、滑塌变形等。
8、“V”字形法则——倾斜岩层在穿越沟谷和山脊时,其在地表的出露界线的平面投影呈“V”字形态,倾斜岩层在地表出露界线的这种分布规律,称为“V”字形法则。
9、角度不整合——上下两套地层之间不但有地层缺失、产状不同,而且构造(褶皱、断裂等)型式、变形强度、变质程度、岩浆活动不同,反映两套地层经历了不同的地质发展历史。
10、平行不整合——不整合面上下两套地层的产状彼此平行,但有缺失地层。
二、填空1.地质构造学的研究研究内容包括构造的_几何学_、运动学和_动力学_三方面的内容。
2. 朱志澄根据深度变化引起岩石物性物态的变化和相应产出的构造,将构造层次划分为分表构造层次、浅构造层次、中构造层次、深构造层次。
3.沉积岩中可以用来确定岩层顶底面的原生构造主要有_交错层理、_递变层理(粒序层理)_、_波痕_、_暴露构造(泥裂、雨痕)、底面印模或生物标志_等.4.岩层的产状要素包括_走向_、_倾向_和_倾角_.5.岩层的产状类型包括_水平岩层_、倾斜岩层_、直立岩层、_倒转岩层_.6.当岩层的倾向与地面坡向相反时,岩层露头线与地形等高线呈__相同_方向弯曲,但岩层露头线的弯曲度_小于_等高线的弯曲度.7.倾斜岩层的露头宽度取决于_岩层的厚度_、_岩层倾角_、_地面坡度_以及三者之间的关系.8.地层的接触关系按成因可分为_整合接触_、_不整合接触_两种基本类型.9.角度不整合的形成过程_下降、沉积_→_褶皱、断裂、变质作用或岩浆侵入、不均匀隆起、沉积间断并遭受剥蚀_→再下降接受沉积.10.确定不整合存在的标志主要有_地层的沉积间断_、_沉积-侵蚀标志(风化壳、古侵蚀面、古土壤、底砾岩)_、_产状不同或变形样式不同_、_岩浆活动或变质作用不同_等.11.视倾角小于或等于真倾角。
含油气盆地构造学文献调研报告断陷盆地典型构造特征、成因及油气地质意义班级: 021103学号: 20101003393姓名:陈雨石日期: 2013.1.1摘要断陷盆地的构造形式十分复杂,对断陷盆地典型构造的特征和成因的研究在油气勘探中占据了相当重要的部分。
从近年来的研究结论中可以得出,断陷盆地在发生伸展作用的同时,伴生走滑作用,因此,断陷盆地既非一个典型的伸展盆地,亦非一个典型的走滑盆地,而是伸展和走滑联合作用的盆地,只是在构造运动的不同阶段,其作用的强度是不同的。
断陷盆地时间上的阶段性、幕式性和空间上的差异沉降,造成盆地内构造古地貌的极大变化,并由此导致了盆地内不同构造部位发育不同类型的构造坡折带及其控制的层序边界类型、构成样式发生显著的变化。
不同的构造样式对油气分布控制作用有明显区别,在对渤海湾盆地、辽河盆地、柴达木盆地、松辽盆地、塔里木盆地等大型盆地和一些中小型盆地的构造研究中可以发现,断陷盆地的典型构造主要有断裂构造、背斜构造、潜山构造、断鼻状构造、走滑伸展构造、不整合构造、底辟构造、反转构造、火成岩构造、构造坡折带和箕状断陷构造,对油气藏的形成和演化均有重要的控制作用,研究这些典型构造特征、成因和油气地质意义对于油气勘探有着重要的作用。
关键词断陷盆地典型构造油气成藏地质意义目录一、断陷盆地及其典型构造样式概述 (4)二、典型构造特征、成因及油气地质意义 (7)1、断裂构造 (7)2、背斜构造 (9)3、潜山构造 (12)4、断鼻状构造 (15)5、走滑伸展构造 (18)6、不整合构造 (19)7、底辟构造 (21)8、反转构造 (23)9、火成岩构造 (24)10、构造坡折带 (27)11、箕状断陷构造 (30)三、结论 (30)参考文献 (31)一、断陷盆地及其典型构造样式概述断陷盆地指断块构造中的沉降地块,又称地堑盆地。
它的外形受断层线控制,多呈狭长条状。
盆地的边缘由断层崖组成,坡度陡峻,边线一般为断层线。
构造地质学复习资料一、名词解释:1、构造应力场:地壳一定范围内某一瞬间的应力状态。
2、盐丘:由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩,使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。
3、底劈构造:由变形复杂的高塑性层(如岩盐、石膏和泥质岩类等)为核心,刺穿变形较弱的上覆脆性岩层的一种构造.一般分为底劈核、核上构造、核下构造三个部分。
(4分)4、飞来峰:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将四周外来岩体剥掉,在原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体,称为飞来峰。
(4分)5、构造窗:当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割,将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩块,表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块,称为构造窗。
(4分)6、窗棂构造:是强硬岩层组成的形似一排棂柱的半园柱状大型线理构造.(4分)7、石香肠构造:不同力学性质互层的岩系受到垂直或近于垂直岩层的挤压时,软弱层被压向两侧塑性流动,夹在其中的硬岩层不易塑性变形而被拉伸,以致拉断,形成剖面上形态各异、平面上呈平行排列的长条形岩块,即为石香肠。
(4分)8、破劈理:指岩石中一组密集的剪破裂面,裂面定向与岩石中矿物的定向排列无关。
间距一般为数毫米至数厘米。
(4分)9、流劈理:为变质岩和强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造,它是由片状、板状或扁园状矿物或几何体平行排列构成,具有使岩石分裂成无数薄片的性能.(4分)10、递进变形:在变形过程中,物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多次微量应变的逐次叠加过程,这种变形的发展过程称为递进变形。
(4分)11、柱状节理:为玄武岩中常见的一种原生破裂构造,总是垂直于溶岩的流动层面,在平缓的玄武岩内,若干走向不同的这种节理将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体;其形成与熔岩流冷凝收缩有关,横断面为六边形、四边形、五边形及七边形等多种形态。
(4分)12、枕状构造:枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造.单个岩枕的底面较平坦,顶面呈圆形或椭圆形凸形曲面,表面浑圆.枕状构造分为外壳和内核两部分,外壳多为玻璃质,内核则为显晶质。
中国矿业大学2013级硕士研究生课程考试试卷考试科目高等构造地质学考试时间2014-09学生姓名全方凯学号ZS13010048所在院系资源与地球科学学院任课教师姜波教授中国矿业大学研究生院培养管理处印制松辽盆地构造演化及对煤层气控制作用1 区域地质背景松辽地区位于我国东北部,东临俄罗斯及朝鲜并以乌苏里江为界,黑龙江为与俄罗斯分隔的北界线,西界为额尔古纳河,主要由黑龙江、吉林、辽宁等省及内蒙古东部地区。
松辽地区地形地貌上由三盆夹两带组成:东部小兴安岭及张广才岭一线为分界,东为三江—穆棱盆地,西为松辽盆地及孙吴盆地等;中西部大兴安岭为线,东为海拉尔、二连盆地等,西为与张广才岭条带所夹持的松辽等盆地。
1.1松辽地区区域背景盆地及山型条带等构造的出现反映了一定区域背景下的动力条件、板块运动、岩浆活动等。
松辽地区位于西伯利亚板块、华北板块及太平洋板块所夹持区域,在不同的时代,往往受到不同的构造域的影响。
板块运动引起区块内挤压或拉张,俯冲带经常又伴随着剧烈德岩浆活动,在这种复杂的板块构造背景下,松辽地区由散布的地块或微板块最终呈现现今的构造格局。
1.2区域构造背景1)古生代区域构造背景松辽地区位于古亚洲洋构造域及太平洋构造域叠合部位,受到极为复杂的构造变动。
上世纪80年代以前,学者都利用多旋回褶皱理论解释松辽地区构造,认为松辽地区为西北的西伯利亚板块、华北板块及太平洋板块的互相挤压形成的褶皱增生带。
其中,额尔古纳河至喜桂图旗一带为加里东褶皱带,西桂图旗一带至贺根山缝合带为海西褶皱带;东部那丹哈达地区为加里东褶皱带,三江—穆棱地区为海西褶皱带;松辽地区中间为松辽盆地,为褶皱增生带之间的交接部分。
但是,随着80年代后,学者们开始利用微板块学说解释松辽地区构造。
现今普遍认为,松辽地区由额尔古纳地块、兴安地块、松嫩地块、佳木斯微板块以及兴凯地块等拼接、贴合而成。
额尔古纳地块为西桂图旗缝合带以西区域;兴安地块为大兴安岭地区基底,与松嫩地块于贺根山断裂毗邻;佳木斯微板块为依兰—伊通断裂以东、牡丹江断裂以西地区;松嫩地块最终发育中间的松辽盆地。
分离这些地块的深大断裂,都具有蛇绿岩套,是地块间的缝合带,具体地块分布如图1所示:2)中新生代构造背景松辽地区中生代构造背景,主要是指东侧伊泽奈崎板块沿NW—NNW方向向欧亚大陆的俯冲挤压和欧亚大陆沿SE—SEE方向裂解拉伸的交替作用,以及大陆边缘内侧软流圈上涌和岩石圈拉伸减薄对上部地壳的改造所造成的构造—岩浆作用。
侏罗纪以后中国大陆的东部广大地域一直受环太平洋构造域的影响和控制。
伊泽奈崎板块对中国板块(实际上是欧亚板块,下同)沿NW向俯冲、挤压及稍后的沿NNW方向的斜向俯冲、压剪造就了中国东部NE向和NNE向左旋压剪性质的构造变形。
后来,根据火山岩资料证明中国东部存在陆缘增生和俯冲带后退,提出了东北区域中生代存在着双重俯冲带的认识(刘德来等,1996),即中国板块由于伊泽奈崎板块的俯冲引起陆缘增生。
由于增生体中存在着由西向东逐渐变新的地体,谢鸣谦(2000)称之为微板块,说明俯冲带向SE方向后退,形成前后两次俯冲带。
由俯冲引起的弧后扩张伸展也具有双弧后断陷的特点。
图1 中国东北区域构造单元划分图(程三友,2006修改)SF1喜桂图旗缝合带SF2贺根山(黑河—二连)缝合带SF3西拉木伦缝合带SF4牡丹江缝合带SF5那丹哈达西缘缝合带F1得尔布干断裂F2乌奴尔—鄂伦春断裂F3嫩江断裂F4索伦—林西断裂F5赤峰—开源断裂F6逊克—铁力断裂F7依兰—伊通断裂F8 敦化—密山断裂新生代后期东北大陆板块进入新阶段,这时伊泽奈崎板块已全部消亡,太平洋板块向NW方向俯冲,发展为岛弧边缘海构造格局。
这时松辽盆地群以西的广大地区处于相对上升状态。
由于东北亚大陆边缘弧后扩张的底辟作用,仅在中部条带东缘和东部条带形成佳伊、敦密、三江—虎林等几条新生代早期陆缘裂谷,而且松辽地区中生代形成的NE向和NNE向断裂也由左旋压剪作用转化为右旋拉剪作用。
2 松辽盆地构造演化及成盆动力学机制松辽盆地在周围三大板块的共同作用下经历了裂解分离、碰撞拼接以及后期相对稳定的拉伸挤压等过程,三大板块、两大构造体系在不同时期对盆地的演化起着不同的控制作用。
2.1松辽盆地构造演化盆地的演化应分为基底演化及后期成盆演化,盆地基于基底在拉伸状态下断陷或下坳,接受沉积形成盆地。
松辽盆地整体位于松嫩基底地块之上,成盆前的演化应为其基底—松嫩地块的演变过程。
2.1.1松嫩地块的形成与演化周建波等(2012)通过采自东北各地块的样品进行锆石U-Pb测年分析指出,松嫩地块北侧在寒武纪之前位于西伯利亚南缘造山带,后分裂解体,向南移动。
它与松辽地区各地块的拼接时间现今并没有统一的认识。
刘永红等(2010)认为松嫩地块与兴安地块属于同一地块,在晚古生代分裂,最后形成大兴安岭。
松嫩地块在晚古生代之前就先后与佳木斯地块及额尔古纳地块完成了拼接。
晚石炭世开始,松辽盆地受区域性的伸展拉张作用,形成大量拉张断裂。
随着大量断陷的形成,上地幔物质上涌,整个地块发育陆相中性火山岩及湖相沉积。
早二叠世时期,断陷进一步发展,断块出现中基性火山岩大量喷发。
由于海平面的进一步下降,导致海侵的发生。
此时,松嫩地块两侧沉积的青龙屯组和大石寨组特征基本相同,主要为一套海相中性、基性及中酸性火山岩为主夹凝灰砂岩和凝灰质板岩。
之后的早二叠世晚期—晚二叠世中期松嫩地块主要处于浅海环境下,广泛发育浅海碎屑岩,形成典型的碳酸盐岩建造(余和中等,2001)。
周建波等(2009)及任战利等(2010)进行的最新研究也确认了二叠世的海相沉积,并且提出了石炭—二叠系地层的油气勘探前景。
晚二叠世晚期开始,地块受到挤压并逐渐抬升,造成海退,在地块的东西区域也出现了沉积差异。
这个时期东部构造活动强烈,西部稳定接受沉积。
接着至早三叠世早中期,地块不断抬升隆起。
早三叠世末—中三叠世在强烈的印支运动作用下,形成了不同程度的褶皱带,同时发生了大规模的岩浆活动。
褶皱带上隆剥蚀造成地块内部分地区缺失中三叠统地层,局部地区被晚三叠统火山岩不整合接触。
早侏罗世—中侏罗世期间,松嫩地块绝大部分处于造山期之后的上隆剥蚀夷平阶段。
但是由于区域构造活动的影响,地块东部和西部产生了极少数盆地,这些盆地在早燕山运动的影响下发生了强烈的改造。
东南部的盆地主要经历了拉张—断陷以及断陷萎缩两个阶段,最后形成了断陷盆地。
西部的盆地受到挤压,在盆地的边缘和内部形成了一系列的逆冲断层和挤压褶皱。
这样的构造格局的发生,可能由于在中侏罗世(210-180Ma)燕山运动期间,太平洋板块的俯冲导致佳木斯—兴凯地块最终与松嫩地块和华北板块对接,对接时产生强大挤压作用造成的。
2.1.2松辽盆地的形成及后期演化晚侏罗世以后,松嫩地块进入了全新的构造演化阶段,这也是松辽盆地断陷—坳陷构造格局形成的阶段。
张裂型克拉通内盆地的发育过程一般都经历初始热穹张裂、裂陷、坳陷和萎缩褶皱等阶段。
马力等(1990)将盆地发展划分为四个阶段:热穹隆张裂阶段、裂陷阶段、陆内复合坳陷阶段、萎缩和褶皱上升阶段。
根据松辽盆地几何学、运动学特征,盆地演化可划分如下五个阶段:裂陷期前火山与热隆阶段、裂陷期上地壳伸展与裂陷阶段、裂陷期后热沉降与坳陷阶段、坳陷期后盆地反转阶段和热沉降与萎缩阶段(图2、3)。
图2 松辽盆地构造演化模式图(刘德来等,1996,修改)1)裂陷期前火山与热隆阶段松辽盆地裂陷发生前为大规模火山喷发期,野外露头、钻井和地震剖面均揭示出该期火山岩的存在。
它们呈大面积分布于盆地基底之上、裂陷期沉积岩层之下,或直接下伏于坳陷地层之下并构成一个独立的构造层。
据钻井资料显示,火山岩剖面均以安山岩为主体,在剖面上构成中—酸性喷发单旋回或多旋回。
松辽盆地上侏罗统几乎全部为火山岩,且以安山岩居多。
2)裂陷期上地壳伸展与裂陷盆地阶段大庆油田过去将坳陷期以下(基底以上)地层统称为侏罗系(即营城子组、沙河子组和火石岭组)。
实际上,以火山岩为主的上侏罗统与其上沉积(现为称下白垩统的裂谷期沉积)是盆地发育初期不同阶段的产物,裂陷盆地直接叠加在火山岩之上。
火山作用之后上地壳发生脆性伸展,裂陷盆地形成。
上地壳伸展是以犁式断层的水平位移而实现空间伸展的。
断层上盘由于发生掀斜和塌陷而发育半地堑盆地。
裂陷盆地内箕状半地堑大小各异,宽者可达2 000 m,深近3 000 m,大庆油田将火石岭组考虑在内解释最大深度为5.5 km;窄者只有几千米、深数百米。
半地堑以西断东超式为主,也有东断西超式。
半地堑控坳断层倾角、伸展量变化都较大,倾角大者60°~70°,小者小于30°;伸展量大者6~7 km,小者几百米。
伸展量越大,半地堑越发育,伸展断层倾角越小。
松辽盆地上地壳绝对伸展量并不大,据刘德来等(1996)统计,松辽盆地北部从东到西几个地震剖面累计绝对伸展量为12~13 km。
当然,这一数字小于实际伸展量,因为可能有30%~40%的伸展量集中于小断层中而不能在地震剖面反映出来。
松辽盆地半地堑呈侧列式排列,整体呈NNE走向,并且大都发育于NNE向基底断裂附近。
从整体延伸方向可以看出当时的区域引张方向为NWW—SEE向。
3)裂陷期后热降坳陷盆地阶段裂陷期后盆地由伸展转化为坳陷,岩石圈热体制与应力状态发生了根本性转变。
裂陷期前和裂陷期是热平衡向高热异常方向发展,坳陷期则是由热异常向热平衡转化。
裂陷期应力表现为水平方向引张兼有垂向隆起;坳陷期整体为水平方向应力的基本平静期,伸展消失。
进入坳陷期后,盆地整体构造运动并不强烈,但由于地层沉降、压实而被拉伸,在沉降阶段同时还发生弱拉伸作用。
这种弱拉伸作用发生在热沉降阶段的整个过程,这也是在盆地内部晚白垩世泉头组、青山口组、嫩江组沉积时出现一些拉伸断层的原因,其中泉头组沉积时期的拉伸作用最为剧烈。
晚白垩世产生的拉伸断裂大部分具有前期断裂的继承性,少部分为后生断裂。
松辽盆地由伸展转化为坳陷后,坳陷沉降首先在半地堑部位发生。
随后沉降范围逐渐扩大,沉积层系逐渐向外超覆,发育成一个大范围、缓倾斜的向形湖盆。
湖盆由中央向外围逐渐变浅,沉积相带呈环带状分布。
盆地坳陷叠加在早期裂谷之上。
松辽盆地坳陷幅度远大于裂谷期盆地沉降幅度,坳陷最深超过600 m。
坳陷期沉降速率以初期为最大,随着时间发展沉降速率逐渐减小。
4)坳陷期后盆地反转与萎缩阶段晚白垩世末期,盆地应力体制再次发生转变。
该时期东亚陆缘地区曾发生过一期强烈的碰撞造山事件,在日本西南地区被称为佐川事件(韩娟等,2002)。
在这种区域构造应力作用下,松嫩地块受到NE—SW或EW向的强烈挤压,造成热沉降期后的构造大规模反转。
这结束了盆地热冷却坳陷过程,导致松辽盆地产生了新的构造格局,亦标志一个盆地发展旋回的结束(陈昭年等,1996;王桂梁等,1997)。